中科大「国家杰青」季恒星Angew | 不对称配位单原子催化剂助力高性能锂硫电池

本文研究了中国科学技术大学季恒星团队在不对称配位单原子催化剂（SACs）方面的突破性进展，该催化剂显著提升了锂硫电池的性能。研究背景基于锂硫电池的高能量密度潜力，但受限于硫氧化还原动力学的缓慢。研究目的是通过设计不对称Ni-N3P1配位的SACs，改变硫氧化还原反应（SRR）的动力学路径，从一级行为转变为零级行为，从而提升反应效率。实验和理论研究表明，这种不对称配位提高了Ni的d带中心，优化了多硫化物的吸附和转化路径，降低了整体能垒。最终，采用Ni-NPG催化剂的锂硫电池在4 C倍率下实现了877 mAh g−1的高比容量，并在高硫负载下表现出优异的循环稳定性。结论强调了不对称配位金属中心在优化SRR动力学和提升电池性能中的关键作用。